Überprüfung der Biomasseberechnungen zur Erreichung des Netto-Nullemissionsszenarios. – Watts Up damit?

Gastbeitrag von Don Healy

4. Februar 2021

Ab Seite 200 des Net Zero America-Berichts der Princeton University haben wir das folgende Zitat: “

„Biomasse spielt eine besonders wichtige Rolle, weil i) sie beim Wachstum CO2 aus der Atmosphäre entfernt und die Verbrennung von Kohlenwasserstoffbrennstoffen aus Biomassekohlenstoff zu keinen Netto-CO2-Emissionen in die Atmosphäre führt, ii) während der Abscheidung in H2 umgewandelt werden kann Die dauerhafte Bindung seines Kohlenstoffs führt zu einem Netto-Kraftstoff mit negativen Emissionen. iii) Er kann in ähnlicher Weise zur Erzeugung von Strom mit negativen Emissionen verwendet werden. “

Diese Annahme scheint in vielen Studien zur Erreichung der Netto-CO2-Emissionen von Null vorherrschend zu sein, und die Idee, Biomasse zur Erreichung der Klimaziele zu verwenden, ist für die EU inzwischen akzeptabel geworden und wurde ziemlich massiv angenommen. Soweit ich mich erinnere, wurde Biomasse ursprünglich nicht als nicht kohlenstoffhaltige erneuerbare Ressource betrachtet, sondern in den letzten Jahren mit aller Macht übernommen. Da immer mehr Wissenschaftler diese Annahme hinterfragen und den Sachverhalt untersuchen, scheint diese Annahme sehr fragwürdig zu sein. In den letzten Jahren gab es zahlreiche Berichte, wonach die EU in der Lage war, sich über verschiedene Zeiträume hinweg strikt auf erneuerbare Energien zu verlassen. Es scheint jedoch, dass die Tabulatoren dieser Statistiken möglicherweise das System gespielt haben.

Die Einbeziehung von Biomasse als erneuerbare Energiequelle erfolgte 2009, als sich die EU bis 2020 zu 20 Prozent erneuerbarer Energie verpflichtete. Mehrere Länder, darunter das Vereinigte Königreich, begannen mit der Subventionierung der Biomasseindustrie und machten bis 2014 40% des erneuerbaren Haushalts aus. und liegt derzeit bei etwa 60%, offensichtlich ein viel größerer Anteil als Quellen wie Wind und Sonne, die wir normalerweise als erneuerbare Energien betrachten. Ein Großteil dieses Biomasse-Ausgangsmaterials stammt aus den USA, Kanada und Osteuropa, wo Bäume zerkleinert, zu Pellets gepresst, in Öfen hitzegetrocknet und nach Europa verschifft wurden, wo sie als Brennstoff in Kohlekraftwerken im Ruhestand verwendet werden. Der gleiche Trend ist in den USA zu beobachten, jedoch noch nicht in demselben Ausmaß.

Großbritannien war besonders aggressiv bei der Einführung von Biokraftstoffen und kaufte etwa 75% der in den USA hergestellten Holzpellets für die Verwendung in dortigen Kraftwerken. Nachfolgend finden Sie eine Grafik der erneuerbaren Energiequellen in Großbritannien.

UK_Energy_in_Brief_2020.pdf

Wie aus der obigen Grafik ersichtlich, machten die Quellen, die zuvor als erneuerbare Energiequellen galten, nämlich Wasser, Wind und Sonne, 2019 etwas mehr als 25% der erneuerbaren Energien mit Biomasse aus (neben der letzten Zeile in der obigen Tabelle) ) ungefähr 35% oder mehr als das 1,4-fache der Menge aller anderen erneuerbaren Energiequellen ausmachen, und dies aus einem Sektor, von dem ein Großteil vor 2009 noch nicht einmal als erneuerbar angesehen wurde.

Die Zunahme erneuerbarer Energiequellen im Laufe der Zeit zeigt, dass die Biomasse eine dominierende Rolle spielt.

Die Theorie besagt, dass Biomasse sowohl erneuerbar als auch klimaneutral ist. Eine Untersuchung der beteiligten Prozesse zeigt, dass dieser Satz nicht mit Fakten belegt werden kann. Folgendes berücksichtigen:

1. Holzpellets haben im Vergleich zu der Kohle oder dem Erdgas, die sie ersetzen, eine relativ geringe Energiedichte.
2. Die CO2-Emissionen pro BTU Energie aus Holzpellets sind bestenfalls geringfügig geringer und in einigen Fällen höher als die von Kohle und doppelt so hoch wie die von Erdgas.
3. Die Toxizität der Abfälle aus der Luft bei der Holzverbrennung ist beträchtlich. Nicht so schlimm wie bei Kohle, aber sicherlich gefährlicher als Erdgas.
4. Einschließlich der Kosten für die Ernte des Holzes, die Verarbeitung und Trocknung der Pellets und den anschließenden Versand von Tausenden von Kilometern erhöht sich der CO2-Fußabdruck von Holzpellets weiter.
5. Wenn man die Bäume einfach wachsen lässt, wenn man solide forstwirtschaftliche Praktiken anwendet, bleibt eine massive Kohlenstoffsenke erhalten.
6. Bei der Holzverbrennung werden auch Emissionen wie Stickstoffdioxid freigesetzt, das 300-mal wirksamer als CO2 ist, und viele andere Schadstoffe, von denen viele krebserregend sind.
7. Es ist richtig, dass die abgeernteten Gebiete wieder aufgeforstet werden können und die aufgeforsteten Gebiete wieder anfangen können, Kohlenstoff zu binden. Um jedoch den Brennstoff bereitzustellen, der zur Deckung unseres Energiebedarfs erforderlich ist, werden wir zunächst ein ungeheures Defizit an Kohlenstoffbindung schaffen, das viele Jahrzehnte dauern würde und möglicherweise Hunderte bis Jahre, um die Gewinnschwelle zu erreichen, wenn überhaupt.

Viele Hersteller und gewerbliche Anwender von Holzpellets behaupten, dass zum größten Teil nur die Abfallanteile und nichtkommerzielle vegetative Stoffe zur Herstellung der Pellets verwendet werden. Die Ermittler haben jedoch festgestellt, dass dies einfach nicht der Fall ist. Aus wirtschaftlichen Gründen werden häufig ganze Bäume verwendet, und in den USA stammt ein Großteil des Angebots aus dem Südosten der USA, wo Bäume in 30 bis 40 Jahren eine kommerzielle Größe erreichen können, wenn sie für Schnittholz geerntet werden.

Es scheint, dass ein Großteil der Stämme von handelsüblicher Größe ist und zu Schnittholz gemahlen werden könnte, was offensichtlich nicht dem beanspruchten Abfallqualitätsstandard entspricht. Zahlreiche andere Betriebe in den USA und in Europa weisen das gleiche Qualitätsproblem auf. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass, wenn Holz aus dem geernteten Baum hergestellt wird, ein Großteil des Kohlenstoffs über einen längeren Zeitraum, möglicherweise Hunderte von Jahren, gebunden wird. Bei der Umwandlung in Holzpellets und Verbrennung wird der Kohlenstoffgehalt, durchschnittlich etwa 40% der Masse, sofort als CO2 in die Atmosphäre zurückgeführt. Die Befürworter behaupten, dass die klaren Flächen sofort neu bepflanzt werden, aber eine Überprüfung des Wachstumsprozesses im Grunde aller Lebewesen einschließlich der Bäume folgt einer Sigmoidkurve.

Die Bäume, die für Holzpellets gefällt werden, erreichen gerade den Stamm oder die exponentielle Phase in der obigen Grafik. Sie betreten gerade das Stadium, in dem sie am effizientesten auf Masse packen, von denen 40% Kohlenstoff sind, der von der Atmosphäre absorbiert wird. Die neuen Bäume, die an ihrer Stelle gepflanzt würden, werden viele Jahre mit einer viel geringeren Wachstumsrate konfrontiert sein. Wenn diese Bäume nicht für Schnittholz verwendet werden, ist dies der schlechteste Zeitpunkt, um sie unter dem Gesichtspunkt der Kohlenstoffbindung zu ernten.

Wurde die Gültigkeit der Annahmen, die die Berücksichtigung von Biomasse als erneuerbare Energiequelle ermöglichen, von anderen in Frage gestellt? Die Antwort ist ein klares Ja. Der Wissenschaftler Bill Moomaw, inzwischen emeritierter Professor an der Tufts University, ist Mitautor des mit dem Friedensnobelpreis ausgezeichneten Zwischenstaatlichen Gremiums für Klimabericht, Mitautor von vier weiteren IPCC-Berichten und Experte für Kohlenstoffsenken. Dies ist tragisch Kurzsichtige Sicht auf die Kohlenstoffbilanzierung und unsere aktuelle Klimaproblematik. (1)

Als Massachusetts 2009 darüber debattierte, ob Biomasse klimaneutral behandelt werden soll, tauchte er in die Wissenschaft ein. Durch die Bewertung der Kohlenstoffemissionen aus Bioenergie und der langsamen Nachwuchsraten eines Ersatzwaldes kam er zu dem Schluss, dass Biomasse „ein ernstes Problem“ darstellt. Für Moomaw war die Frage, ob Biomasse letztendlich klimaneutral ist, weniger wichtig als wenn sie ausgeglichen ist. (1)

Zusammen mit Mary Booth, einer Kollegin, die ihn auf das Problem aufmerksam machte, überzeugten Moomaw und die Conservation Law Foundation Staatsbeamte, die Subventionen für Biomasse gemäß dem staatlichen Standard für erneuerbare Portfolios zu begrenzen. Leider erlaubte der Staat später große Subventionen für die Verbrennung von Holz, um Gebäude zu heizen. (1)

Die Analyse wurde später von einem Kollegen am MIT, John Sterman, bestätigt, der die Mathematik durchführte, und bestätigte, dass das Verbrennen von Holz heute den Klimawandel verschlimmern würde. „Zumindest bis zum Jahr 2100 – Auch wenn Holz Kohle verdrängt, den kohlenstoffintensivsten Brennstoff. “ (1)

Aus diesem Grund hat Moomaw im Januar letzten Jahres zusammen mit einer Gruppe von fast 800 Wissenschaftlern aus der ganzen Welt beim EU-Parlament eine Petition eingereicht, um die Unterstützung für Biomasse einzustellen. (1)

Ironischerweise stellt sich heraus, dass das Verbrennen von Holz als Brennstoff nur einen geringen oder gar keinen Vorteil gegenüber dem Verbrennen von Kohle hat, außer bei der Verwendung von ausschließlich Altholz für das Unternehmen, und ein Großteil des Altholzes ist so verteilt, dass in vielen Fällen einfach die kleinen Stücke und übrig bleiben Das Zerkleinern der größeren Stücke, um den Kohlenstoffgehalt des Bodens zu zersetzen und anzureichern, wäre eine praktischere Wahl.

Während die Wälder unserer Nation, insbesondere in Bundesländern, überfüllt sind und in vielen Gebieten ausgedünnt werden müssen, ist das Abholzen von Holzpellets eine unnötige Verschwendung von Holzfasern. Das teilweise Schneiden in dünne Bestände, die Verringerung der Brandgefahr und die Erhaltung der Vitalität unserer Waldressourcen ist der beste Weg, um das Kohlenstoffsenkenpotential unserer Waldflächen zu erhöhen. Darüber hinaus sind die ästhetischen Probleme von Kahlschlägen seit langem umstritten, und wenn die Öffentlichkeit sich der aktuellen Praktiken bei der Herstellung von Holzpellets bewusster wird, wird dies mit Sicherheit zu erheblichen Rückschlägen führen.

Einige Gedanken:

1. Die derzeitige Praxis, Bäume als erneuerbare und klimaneutrale Option zu verwenden, ist in Theorie und Praxis einfach nicht sinnvoll. Wenn wir unsere Kohlenstoffemissionen reduzieren wollen und dennoch eine unterbrechungsfreie Stromversorgung haben wollen, könnten wir sofort damit beginnen, vorhandene Kohlekraftwerke auf Erdgas umzustellen, und dies auch mit alten Kohlekraftwerken tun, die auf Holzpellets umgestellt werden. Dies würde die Kohlenstoffemissionen sofort um 40 bis 50% reduzieren und die Umweltverschmutzung um einen noch größeren Betrag reduzieren. Wenn die Kohlenstoffabscheidung und -bindung in Zukunft wirtschaftlich machbar wird, könnte sie leicht zu den gasbetriebenen Anlagen hinzugefügt werden, und da die Menge des erzeugten CO2 geringer wäre, würde die dafür erforderliche Infrastruktur erheblich reduziert.
2. Wenn wir eine nicht kohlenstoffproduzierende Energiequelle wollen, die auch Wasserstoff produzieren kann, um effizient tragbare Energie für unseren Transportbedarf bereitzustellen und unseren Bedarf an fossilen Brennstoffen weiter zu reduzieren, müssen wir dem Mix Kernenergie hinzufügen. Die Hochtemperaturelektrolyse ist viel effizienter als die konventionelle Elektrolyse und viel weniger umweltschädlich als die chemischen Mittel, mit denen wir derzeit Wasserstoff erzeugen. Hoffentlich wird die Fusion in Zukunft die Spaltung ersetzen. In der Zwischenzeit bieten die Kernkraftwerkskonstruktionen der neuen Technologie sichere und effiziente Mittel zur Erzeugung von unterbrechungsfreiem Strom, um die Inkonsistenzen auszugleichen, die ein wesentlicher Bestandteil von Wind- und Solarquellen sind. Vielleicht ist es an der Zeit, dass die Industrienationen der Welt ein neues Manhattan-Projekt erstellen, um über die besten und sichersten Prototypen von Kernkraftwerken zu entscheiden und diese zu entwickeln, um dieser Entwicklung weltweit Konsistenz und Kosteneinsparungen zu bieten. Der Trend über Jahrtausende ging dahin, dass sich die Menschheit zu den Brennstoffen mit den höchsten Energiedichten bewegt. Holz zu Kohle zu Öl zu Erdgas und in jüngerer Zeit zur Kernspaltung und vielleicht in Zukunft zur Kernfusion. Der Trend ist offensichtlich. Um Winston Churchills Kommentar zu den Amerikanern zu paraphrasieren und auf den Energiesektor anzuwenden, werden die Mächte das Richtige tun, nachdem sie alle anderen Möglichkeiten ausgeschöpft haben.
3. Ein kurzer Rückblick auf die Geschichte wird zeigen, dass ein Großteil Europas, Chinas, des Heiligen Landes und vieler anderer Gebiete in der Vergangenheit stark abgeholzt wurde, um den Heizungs- und Energiebedarf der Menschheit zu decken. Mit der Einführung von Kohle haben einige europäische Gebiete wieder aufgeforstet, aber China durchläuft gerade ein massives Wiederaufforstungsprojekt, um den früheren Schaden umzukehren. Wir müssen die Fehler unserer Vergangenheit nicht erneut betrachten, wenn bessere, rationale Optionen so nahe sind.

Quellen:

1. https://www.vox.com/science-and-health/2019/3/4/18216045/renewable-energy-wood-pellets-biomass
2. https://futuremetrics.info/wp-content/uploads/2013/07/CO2-from-Wood-and-Coal-Combustion.pdf

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